空间句法在城市设计评估中的应用——以曲江新区、池州为例

曾明杰

（上海同济城市规划设计研究院有限公司，上海 200092）

2016年2月，中共中央国务院印发了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，从多个方面提出了加强城市规划建设管理工作的重点任务。“提高城市设计水平，鼓励开展城市设计工作”是其中一条重要内容，城市设计将变得更重要。2020年自然资源部发布了《国土空间规划城市设计指南》，明确了城市设计在各类国土空间规划中运用的原则、任务和内容等要求。

城市设计作为城市规划的一项重要组成部分，其主要内容是改进人们生存空间的环境质量与生活质量。近年来，各地城市设计工作展开较为迅速，但设计内容是否存在缺陷、城市形态塑造中的表现是否人性化等后续城市设计评估工作较为缺乏。空间句法是研究评估空间形态的良好定量方法，本文以西安市曲江新区一期城市设计评估为例，阐述了空间句法在城市设计评估中的作用。

1 空间句法的定义及规划研究方法

1.1 空间句法的定义

最初的空间句法理论由比尔·希列尔在20世纪70年代首先提出，其作为一种新的描述城市空间结构特征的计算机语言，基本原理是对空间进行尺度划分和空间分割。

空间句法是一种通过对建筑、聚落、城市、景观等空间结构的量化描述，研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法[1]。

空间句法的研究重点是各类空间载体，是一种解释空间中蕴含的不可言明情况的规划方法。目前已被用于城市各方面的分析中，包括城市形态分析、城市功能分析、城市犯罪分析、城市空间保护及复原[2]等城市空间各方面。此外，空间句法在预测行人流量、分析城市街道布局等研究领域也有广泛应用。

1.2 空间句法的理论与研究方法

本文采用的研究方法是基于空间句法中的线段模型。参与计算的元素不是轴线，是不受打断的一个线段，同时考虑了路网偏转角度、线性运动等情况，模型更适合城市级别、街区级别等大范围的空间模型研究。

线段模型在轴线模型的基础上转译，参与计算的元素数量增加，元素之间的连接关系更复杂[3]。

空间句法的高集成度线段标示该道路可达性越高，能够引入更多的人流、商业文化等城市功能。在较多高集成度线段分布的集中区域可识别整体空间中功能发展核心，是研究城市规划中的发展结构与现实城市建设发展过程是否一致的判断方法。

本次研究将利用城市的道路网描绘形成线段模型，通过整体整合度、局部整合度识别城市的空间发展结构以及局部空间节点，对于发现的问题针对性提出相应的解决方案，并再次利用空间句法进行计算，反复多次修正最终形成可行的规划调整方案。

2 案例分析——西安市曲江新区一期城市设计评估

2.1 西安市曲江新区一期城市设计评估项目概况

2009年，为促进新区建设，西安市管委会组织编制《西安曲江国家级文化产业示范区总体规划（2009-2020）》，构建了新区整体空间框架，目前曲江新区一期20.72 km2已基本建成，在全市经济社会发展中发挥了重要的引领示范和辐射带动作用。

由于新区建设速度快，导致在规划手段与技术管理等方面还存在一些综合协调问题，忽略了一些城市设计的细节，对地块开发强度、城市建筑高度与体量等的实际控制效果上方面欠佳。

目前，《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》的出台，西安市建设国际化大都市和丝绸之路经济带新起点的重大历史机遇，对曲江新区的发展提出了新的要求。

亟待对新区一期建成区进行城市空间的整体回顾与评估，以解决新区建设实际问题为导向，深入分析与总结影响城市整体效果的城市空间各系统在衔接、规划控制引导和实施管理等方面的经验和问题。提出改进、提升建议，针对新的发展形势提出城市空间的设计对策，形成新区城市设计的整体系统化控制引导成果，以指导曲江新区二期的开发及管理工作。

2.2 运用空间句法研究曲江新区与西安城市整体结构关系

通过对西安市三环以内的区域进行线段分割，运用空间句法软件DepthMap进行集成度分析。线段的集成度反映了城市某一空间与其他空间集聚与离散的程度。

在整个城市结构中，线段集成度相对较高的区域构成了城市的全局集成核，也是城市中心区域。通过分析可以得到曲江新区与西安市整体的结构关系，观察曲江新区是否形成独自的区域中心等问题。

根据西安市现状交通路网情况，在CAD中制作线段图，导入DepthMap软件建立拓扑关系，进行空间句法变量计算，得到线段集成度结构图。

从整体空间集成度上可以看出，西安空间集成度主要呈纵横轴向、东北-西南的整体结构，曲江新区除大雁塔轴线、会展中心与城市公共中心体系联系较为紧密外，其他区域联系度较低。

西安市整体空间集成度如图1所示。

图1 西安市整体空间集成度

2.3 运用空间句法评价曲江新区一期道路可达性情况

（1）可达性与街坊尺度、道路等级的关系。

集成度相对较高的线段其可达性也越高，通过对曲江新区一期的现状进行线段模型，研究道路的可达性是否与街坊尺度有关、可达性较高的道路是否与城市道路系统规划等级匹配等问题。

曲江新区一期整体空间可达性如图2所示。

图2 曲江新区一期整体空间可达性示意图

现状道路系统与街坊尺度叠加如图3所示。

图3 曲江新区一期现状道路系统与街坊尺度叠加图

根据现状交通路网进行空间句法分析后的空间集成度图与曲江新区一期的现状道路系统与街坊尺度叠加图进行对比研究，可以发现：

①街坊尺度成为影响整体空间可达性的重要因素，街坊尺度越小可达性越高，反之亦然。

在大雁塔区域、唐城墙遗址区域和西影路区域等街坊尺度较小的区域，其空间可达性较高；大唐芙蓉园、曲江大道沿线区域及三环沿线居住区等街坊尺度较大的区域，可达性相对较低。

②高可达性道路与道路等级不匹配，主次道路等级分配存在偏差。

曲江新区在主次道路的具体分配上，道路等级结构和现状道路可达性存在一定偏差。如雁塔南路、雁栖五路和雁翔路都为主干路，但其可达性较低；翠华南路和雁南二路的重要性被低估，现状等级为次干路，但可达性较高，道路等级应提升。

（2）步行可达性与地块功能混合度的关系。

从规划设计过程分析，步行空间网络以城市道路规划确定的人行空间为基础，结合城市功能、景观绿化、公共交通等因素，进行空间的丰富与细化，满足居民步行出行的空间网络。

城市中主要的步行空间有明确的范围，纯步行、人车混行占有的空间都可以确定，转化为空间句法关系图解的表达形式。步行是一种普遍的交通方式，在一定范围内，步行空间单元之间具有良好的连通性，保证了步行空间网络，满足了构形分析的基本条件[4]。

根据已有现状道路系统，通过现场调研、参照影像图等方法进行曲江新区一期范围的步行网络进行绘制，采用步行5 min（400 m）、10 min（800 m）、20 min（1 600 m）的步行空间网络，通过空间句法的局部分析得出不同步行时间空间网络的集成度。

根据集成度分析可知，局部集成度分析的高值区域与片区中心位置十分相符。

与用地功能混合度图进行对比分析可知，混合度高的公共活动区域步行可达性较好，其他区域由于街坊尺度偏大导致局部步行可达性与可穿越度较差。

5 min步行网络如图4所示。

图4 5 min步行网络集成度图

10 min步行网络如图5所示。

图5 10 min步行网络集成度图

20 min步行网络如图6所示。

图6 20 min步行网络集成度图

用地功能混合度如图7所示。

图7 用地功能混合度图

在步行距离方面，仅大雁塔及曲江眼区域局部空间可达性较高，其他城市空间由于街坊尺度过大，可穿越街坊的通道较少，局部空间可达性较差。

2.4 对策与建议

（1）大街坊地块内利用现状的道路及绿地，增加步行通道。

芙蓉世家小区南侧长度约590 m，无步行出入口，仅能从北侧与东侧两出入口进出，可穿越性较差。建议在小区南侧设施步行出入口，形成南北直通的步行通道，则小区内部可穿越性显著提高。

芙蓉世家调整示意图如图8所示。

图8 芙蓉世家建议调整示意图

（2）整合内部路网，增设出入口，提高可达性。

此街坊内现状分为三个居住小区，各小区各自建设内部路网，存在过多的平行道路，造成街坊内无可穿越性道路存在，出行较为不便。建议整合三个居住小区部分内部路网，于小区相互临界处设置公共通道，整个街坊内可穿越性显著提高，方便居民出行。

三个居住小区调整示意图如图9所示。

图9 曲江翠竹园、曲江兰亭、曲江明珠建议调整示意图

3 案例分析——池州市总体城市设计评估

3.1 空间句法初步识别城市中心

通过对研究范围内的局部交通可达性分析发现，城市整合度较高区域在老城区内的历史城区，其次为历史城区外围、站前区及东部新城区的居住及服务街坊，老城外围靠近城市生态廊道以及产业园区工业组团的可达性普遍较低。

3.2 多元数据识别城市功能中心

（1）基于POI数据的现状城市功能区识别。

利用规划范围的高德地图POI数据，重点对行政区、生活区、商业区和商务区四类区域进行识别，主要功能区域均在历史城区集聚，是城市的发展核心。

（2）基于POI数据的现状城市功能区识别。

本次研究选取周末及工作各时段的百度热力图对池州人的活动进行分析，老城的历史城区仍然是池州市民主要的市民活动区域和公共集聚中心。

20 min步行交通可达性如图10所示。

图10 20min步行交通可达性

不同功能POI数据核密度如图11所示。

图11 不同功能POI数据核密度

不同时间段的百度热力如图12所示。

图12 不同时间段的百度热力图

3.3 空间句法与多元数据校核识别城市中心

通过对空间句法、POI数据和百度热力图识别的城市中心进行校核发现，三者结论相一致，均反映出城市中心在老城区的历史街区区域，其他片区的城市副中心均未形成。

4 结语

空间句法将物质城市与经济、社会的城市之间的纽带看作空间，是街道与道路网络以及所有在此基础上的附属空间。道路系统不仅是地点之间的一系列通道，也是城市生活最明显的发生地，并形成了表现城市个性的多样性场所的基础。空间句法能够有效地将这些街道活力等因素进行量化描述，得出的结论有助于了解现状问题及预测未来空间的使用情况，使城市得到有利发展。本文案例一以曲江新区一期城市设计评估为例，对西安市级研究范围进行了空间句法分析，得到了曲江新区与西安整体城市的关系，并根据分析结果评价了曲江新区一期现有主要问题，并提出相关对策与建议。通过以评估为导向，寻求新的技术方法为切入点，评价城市设计中存在的问题，为未来城市设计做引导，使城市设计更科学、合理。本文案例二通过空间句法对城市中心的识别，同时引入多元数据对城市各类功能区的识别进行校核，综合确定城市发展过程形成的发展结构，提升判断结果的准确性。